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Verification of the principle of highly sensitive photopolymers using molecular proliferation reactions

Research Project

Project/Area Number 19K05621
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Arimitsu Koji  東京理科大学, 理工学部先端化学科, 教授 (30293054)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords光反応性材料 / UV硬化 / 高感度 / 増殖反応 / 酸増殖剤 / 塩基臓側剤 / レジスト / 増幅 / カチオンUV硬化 / アニオンUV硬化 / 塩基増殖剤 / 酸増殖反応 / 塩基増殖反応 / 自己触媒反応 / 酸触媒 / 塩基触媒 / 超強酸 / エポキシ樹脂 / カチオン重合 / 自己触媒 / 触媒増殖反応 / フォトレジスト
Outline of Research at the Start

本研究では、まず初年度に、連鎖的に酸(または塩基)触媒を発生するような新規な有機化学反応(酸(または塩基)増殖反応)を探索し、溶液中・高分子固体中での分解挙動を調べ、様々な触媒種の発生が可能かどうか検証する。
初年度に酸増殖剤、塩基増殖剤の候補となる骨格が得られれば、触媒存在下では速やかに分解し、触媒が存在しなければ熱的に安定である化合物を目指して構造の最適化を行う。
上記で見出した酸(塩基)増殖剤と光酸(塩基)発生剤、酸(塩基)反応性樹脂を組み合わせて感光特性(感度、パターン解像性、硬化速度、硬化膜特性)の評価を行う。

Outline of Final Research Achievements

Various photoreactive materials can be created by combining a compound that generates an acid or a base by photoirradiation and a reactive resin. These are indispensable materials for the electronics industry, and further high sensitivity is required. In order to improve the sensitivity of these materials, acid amplifiers or base amplifiers that generate acids and base molecules in a nonlinear manner were designed and synthesized. In fact, it was confirmed that when the developed acid amplifier and base amplifier were added to the cationic UV curing material and the anion UV curing material, respectively, the curing efficiency was dramatically improved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酸や塩基触媒を利用した光反応性材料はエレクトロニクス産業において重要な役割を担っており、生産効率を向上させるためにさらなる高感度化が求められている。連鎖的に酸や塩基を発生する酸増殖剤や塩基増殖剤を添加することで、材料の感度を大幅に向上させることができた。これにより、電子デバイスの製造速度が向上し、低コスト化に貢献することが期待できる。
また、連鎖的に酸あるいは塩基分子を生成する有機化学反応はこれまに知られておらず、学術的新規性が高い。さらにこれらの反応を光反応性材料に組み込んで、最初の光反応を増幅する試みは、学術的にも実学的にも極めて独創的であり、光反応性材料の研究に一石を投じる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Improvements in the physical properties of UV-curable coating by utilizing type II photoinitiator2021

    • Author(s)
      Yasuyuki Sanai, Takeru Ninomiya, Koji Arimitsu
    • Journal Title

      Progress in Organic Coating

      Volume: 151 Pages: 106038-106052

    • DOI

      10.1016/j.porgcoat.2020.106038

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 酸・塩基増殖反応を用いた高感度フォトレジスト材料2021

    • Author(s)
      有光晃二, 青木大亮
    • Journal Title

      機能材料

      Volume: 41 Pages: 12-19

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photobase Generating Reactions and Their Amplification2020

    • Author(s)
      有光晃二
    • Journal Title

      Journal of Networkpolymer,Japan

      Volume: 41 Issue: 5 Pages: 207-214

    • DOI

      10.11364/networkedpolymer.41.5_207

    • NAID

      130007952731

    • ISSN
      2433-3786, 2434-2149
    • Year and Date
      2020-09-10
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photopatterning of PEDOT Derivatives with Photoacid Generators and Acid Amplifiers Generating Polystyrenesulfonic Acid2019

    • Author(s)
      Arimitsu Koji、Hiraga Eishiro、Furutani Masahiro
    • Journal Title

      ACS Applied Polymer Materials

      Volume: 1 Issue: 5 Pages: 924-927

    • DOI

      10.1021/acsapm.9b00052

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高感度フォトポリマーの創製~光反応とその増幅~2021

    • Author(s)
      有光晃二
    • Organizer
      光化学協会光化学応用講座2020
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      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] カスケード式化学で構築する高感度フォトポリマー2021

    • Author(s)
      有光晃二
    • Organizer
      高分子学会 20-1超分子研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光カチオン重合を用いたエポキシ樹脂膜の等方相から液晶相への光変換2021

    • Author(s)
      板岡康平、有光晃二、関隆広
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
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  • [Presentation] 自由界面への光照射により開始するカチオンUV硬化を用いたエポキシ樹脂膜の等方相から液晶相への変換2021

    • Author(s)
      板岡康平、青木大亮、有光晃二、関隆広
    • Organizer
      第70回高分子討論会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] スルホニウム塩型熱酸発生剤を併用したエポキシ樹脂厚膜の光カチオン重合挙動2020

    • Author(s)
      板岡康平、古谷昌大、有光晃二、関隆広
    • Organizer
      第69回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] UV・EB硬化技術の最新開発動向2021

    • Author(s)
      有光晃二
    • Total Pages
      342
    • Publisher
      シーエムシー
    • ISBN
      9784781315959
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] UV硬化樹脂の開発動向と応用展開2021

    • Author(s)
      白井 正充、池田 順一、有光 晃二
    • Total Pages
      239
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー
    • ISBN
      9784864282635
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      2021 Annual Research Report
  • [Book] 「第5章 第1節 光誘起フロンタル重合」、UV・EB硬化技術の最新開発動向(監修 有光晃二)2021

    • Author(s)
      有光晃二
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781315959
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      2020 Research-status Report
  • [Book] 「エポキシ樹脂の光硬化~光反応とその増幅~」、エポキシ樹脂の硬化メカニズム解析と機能設計2019

    • Author(s)
      有光晃二
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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